バイオインスパイアされた適応型接着剤のための可逆的樹枝状結晶強化ポリマーゲル

要約 高強度かつ可逆的な接着技術は、自然界における普遍的な現象であるが、人工合成においては依然として挑戦的であり、現代科学の発展にとって不可欠である。界面の多様性がない既存の接着剤設計は、任意の表面への応用を妨げる。つる植物の吸盤に触発されて、室温で結晶化可能な溶媒をポリマーネットワークに導入することで、超強力な接着強度と普遍的な界面適応性を持つ結晶繊維強化ポリマーゲル接着剤が創造的に調製される。この接着剤は、結晶繊維とポリマーネットワーク間の水素結合相互作用によって形成され、粗い界面に対して9.82 MPa以上の可逆的接着強度と皮膚組織に対して406.87 J m −2の剥がれ強度を成功裏に実現することができる。さまざまな形状の表面に適応するために、現場での固定が達成される。接着性能は、界面の粗さと親水性のさらなる増加に伴って大幅に向上する可能性があり、そのエネルギー損失メカニズムは有限要素解析によってシミュレートされる。結晶繊維の融解–結晶化平衡はシンクロトロン放射散乱によって証明される。したがって、光と熱によって引き起こされる可逆的相転移は、制御された接着–剥離のリサイクルを実現できる。単量体や結晶の後の調整は、バイオエレクトロニクス、電子加工、機械操作など、さまざまな分野への応用を広げることが期待される。